高速公路不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)中車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和交通需求的急劇增長(zhǎng),我國(guó)的高速公路已經(jīng)具有相當(dāng)大的規(guī)模,但是大部分仍然采用效率低下的人工收費(fèi)方式。其缺點(diǎn)在于車(chē)輛要完全停下來(lái)繳費(fèi),這樣勢(shì)必會(huì)造成收費(fèi)站車(chē)輛堵塞,其次停車(chē)收費(fèi)消耗汽車(chē)燃油,排隊(duì)也會(huì)浪費(fèi)時(shí)間,且汽車(chē)尾氣會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。這些現(xiàn)象己經(jīng)引起了越來(lái)越多人的不滿。為解決這些問(wèn)題,研究和開(kāi)發(fā)不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)成為我國(guó)交通的迫切需要,而ETC是國(guó)際上正在努力推廣的一種用于道路、橋梁和隧道的電子自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。
　

2、　ETC(ElectronicTollCollection)電子不停車(chē)收費(fèi)系統(tǒng)是一種應(yīng)用于道路、橋梁和隧道的電子收費(fèi)系統(tǒng)。一般車(chē)主在車(chē)窗玻璃上安裝感應(yīng)卡并預(yù)存費(fèi)用,當(dāng)車(chē)輛通過(guò)收費(fèi)站時(shí)只需在指定的ETC車(chē)道上行駛,高速費(fèi)便能從感應(yīng)卡中自動(dòng)扣除,整個(gè)過(guò)程不需人工收費(fèi)也不需停車(chē),耗時(shí)一般不到兩秒,通行能力是人工收費(fèi)車(chē)道的5~10倍。
　　本文針對(duì)ETC中的車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng),分別對(duì)視頻關(guān)鍵幀提取、車(chē)牌定位、字符分割和字符識(shí)別技術(shù)作了詳細(xì)的研究

3、,其主要內(nèi)容如下:
　　關(guān)鍵幀提取:設(shè)計(jì)了一種基于互信息量的關(guān)鍵幀提取方法,該方法用連續(xù)兩幀中顏色之間的互信息量來(lái)衡量?jī)蓭瑘D像的相似度。首先利用連續(xù)幀間互信息量的差異將視頻分解為鏡頭序列,然后通過(guò)鏡頭序列中互信息量的平均差異進(jìn)行二次聚類得到候選關(guān)鍵幀,最后再對(duì)候選關(guān)鍵幀的互信息量求平均值,找出最接近平均值的幀作為最終關(guān)鍵幀。實(shí)驗(yàn)證明該算法簡(jiǎn)單,容易實(shí)現(xiàn),速度快,能較好的反映原視頻的內(nèi)容。
　　車(chē)牌定位:采用基于車(chē)牌特征和底色

4、識(shí)別的定位方法,該方法首先利用彩色邊緣算子提取車(chē)牌圖像的邊緣,然后根據(jù)車(chē)牌的紋理特征進(jìn)行密度掃描,剔除大量無(wú)用的信息,再利用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)運(yùn)算找出候選車(chē)牌區(qū)域并標(biāo)記這些區(qū)域,最后根據(jù)車(chē)牌的固有特征和底色特征篩選出符合條件的車(chē)牌區(qū)域。該方法在背景復(fù)雜、有干擾的情況下能獲得較為滿意的定位結(jié)果。
　　字符分割:在定位得到的車(chē)牌區(qū)域上進(jìn)行字符分割,先對(duì)車(chē)牌區(qū)域進(jìn)行灰度化和邊緣二值化,然后用水平掃描和垂直掃描去除車(chē)牌的上下左右邊框,再對(duì)處理后的

5、車(chē)牌區(qū)域歸一化,最后根據(jù)車(chē)牌字符的先驗(yàn)知識(shí)與垂直投影法相結(jié)合,對(duì)字符進(jìn)行正確的分割。
　　字符識(shí)別:是車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng)中最關(guān)鍵的一步,本文采用模板匹配與特征點(diǎn)匹配相結(jié)合的方法,分別設(shè)計(jì)漢字,字母和字母數(shù)字混合三個(gè)模板庫(kù),對(duì)每個(gè)字符提取15
　　個(gè)特征點(diǎn)與模板庫(kù)中的字符進(jìn)行相似度比較,從而正確的識(shí)別字符。該方法簡(jiǎn)單有效,容易實(shí)現(xiàn),提高了字符特征提取的時(shí)間、速度和識(shí)別率。
　　基于以上研究,本文設(shè)計(jì)了一個(gè)車(chē)牌識(shí)別系統(tǒng),通過(guò)實(shí)驗(yàn)